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中档大题规范练4 概率与统计
1.(2021·北京)A,B,C三个班共有100名学生,为调查他们的体育锻炼情况,通过分层抽样获得了部分学生一周的锻炼时间,数据如下表(单位:小时):
A班
6
6.5
7
7.5
8
B班
6
7
8
9
10
11
12
C班
3
4.5
6
7.5
9
10.5
12
13.5
(1)试估计C班的学生人数;
(2)从A班和C班抽出的学生中,各随机选取1人,A班选出的人记为甲,C班选出的人记为乙.假设所有学生的锻炼时间相互独立,求该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长的概率;
(3)再从A,B,C三个班中各随机抽取一名学生,他们该周的锻炼时间分别是7,9,8.25(单位:小时).这3个新数据与表格中的数据构成的新样本的平均数记为μ1,表格中数据的平均数记为μ0,试判断μ0和μ1的大小(结论不要求证明).
解 (1)C班学生人数约为100×eq \f(8,5+7+8)=100×eq \f(8,20)=40.
(2)设事件Ai为“甲是现有样本中A班的第i个人”,i=1,2,…,5,
事件Cj为“乙是现有样本中C班的第j个人”,j=1,2,…,8.
由题意可知P(Ai)=eq \f(1,5),i=1,2,…,5;P(Cj)=eq \f(1,8),j=1,2,…,8.
P(AiCj)=P(Ai)P(Cj)=eq \f(1,5)×eq \f(1,8)=eq \f(1,40),i=1,2,…,5,j=1,2,…,8.
设事件E为“该周甲的锻炼时间比乙的锻炼时间长”,由题意知,
E=A1C1∪A1C2∪A2C1∪A2C2∪A2C3∪A3C1∪A3C2∪A3C3∪A4C1∪A4C2∪A4C3∪A5C1∪A5C2 ∪A5C3∪A5C4.
因此P(E)=P(A1C1)+P(A1C2)+P(A2C1)+P(A2C2)+P(A2C3)+P(A3C1)+P(A3C2)+P(A3C3)+P(A4C1)+P(A4C2)+P(A4C3)+P(A5C1)+P(A5C2)+P(A5C3)+P(A5C4)=15×eq \f(1,40)=eq \f(3,8).
(3)μ1<μ0.
2.某学校为准备参加市运动会,对本校甲、乙两个田径队中30名跳高运动员进行了测试,并用茎叶图表示出本次测试30人的跳高成绩(单位:cm).跳高成绩在175 cm以上(包括175 cm)定义为“合格”,成绩在175 cm以下定义为“不合格”.鉴于乙队组队晚,跳高成绩相对较弱,为激励乙队队员,学校决定只有乙队中“合格”者才能参加市运动会开幕式旗林队.
(1)求甲队队员跳高成绩的中位数;
(2)如果将所有的运动员按“合格”与“不合格”分成两个层次,用分层抽样抽取“合格”与“不合格”的人数共5人,则各层应抽取多少人?
(3)若从所有“合格”运动员中选取2名,用X表示所选运动员中甲队能参加市运动会开幕式旗林队的人数,试写出X的分布列,并求X的均值.
解 (1)由茎叶图知,甲田径队12名队员的跳高成绩从小到大排列后中间的两个成绩为176、178,
故中位数为eq \f(1,2 )(176+178)=177.
(2)由茎叶图可知,甲、乙两队合格人数为12,不合格人数为18,所以抽取五人,合格人数为eq \f(5,30)×12=2,不合格人数为eq \f(5,30)×18=3.
(3)X=0,1,2,P(X=0)=eq \f(C\o\al(2,4),C\o\al(2,12))=eq \f(1,11),
P(X=1)=eq \f(C\o\al(1,8)C\o\al(1,4),C\o\al(2,12))=eq \f(16,33),P(X=2)=eq \f(C\o\al(2,8),C\o\al(2,12))=eq \f(14,33).
故X的分布列为
X
0
1
2
P
eq \f(1,11)
eq \f(16,33)
eq \f(14,33)
E(X)=0×eq \f(1,11)+1×eq \f(16,33)+2×eq \f(14,33)=eq \f(4,3).
3.安排5个大学生到A,B,C三所学校支教,设每个大学生去任何一所学校是等可能的.
(1)求5个大学生中恰有2个人去A校支教的概率;
(2)设有大学生去支教的学校的个数为ξ,求ξ的分布列.
解 (1)5个大学生到三所学校支教的所有可能为35=243(种),设“恰有2个人去A校支教”为事件M,
则有Ceq \o\al(2,5)·23=80(种),∴P(M)=eq \f(80,243).
即5个大学生中恰有2个人去A校支教的概率为eq \f(80,243).
(2)由题意得:ξ=1,2,
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